JP2017092103A - 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法 - Google Patents

中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017092103A
JP2017092103A JP2015216549A JP2015216549A JP2017092103A JP 2017092103 A JP2017092103 A JP 2017092103A JP 2015216549 A JP2015216549 A JP 2015216549A JP 2015216549 A JP2015216549 A JP 2015216549A JP 2017092103 A JP2017092103 A JP 2017092103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic device
resin
hollow
sealing sheet
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015216549A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6282626B2 (ja
Inventor
肇 砂原
Hajime Sunahara
肇 砂原
剛志 土生
Tsuyoshi Habu
剛志 土生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2015216549A priority Critical patent/JP6282626B2/ja
Priority to SG10201609120WA priority patent/SG10201609120WA/en
Priority to CN201610974096.0A priority patent/CN107039360B/zh
Publication of JP2017092103A publication Critical patent/JP2017092103A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6282626B2 publication Critical patent/JP6282626B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting

Abstract

【課題】 電子デバイスと被着体との間の中空部に入り込む樹脂の量がパッケージごとにばらつくことを抑制することが可能な中空型電子デバイス封止用シートを提供すること。【解決手段】 50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上0.8以下であり、50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×105以下であり、150℃での損失正接tanδが0.35以下であり、150℃での貯蔵弾性率が1.0×106以下である中空型電子デバイス封止用シート。【選択図】 図1

Description

本発明は、中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法に関する。
従来、電子デバイスと基板との間が中空構造となっている中空型電子デバイスを樹脂封止して中空型電子デバイスパッケージを作製する際に、封止樹脂としてシート状のものが用いられることがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−19714号公報
上記パッケージの製造方法としては、被着体上に配置された1又は複数の電子デバイス上にシート状の封止樹脂を配置し、次に、電子デバイスとシート状の封止樹脂とを近づける方向に加圧して電子デバイスをシート状の封止樹脂に埋め込み、その後、シート状の封止樹脂を熱硬化させる方法が挙げられる。
上述の方法を採用した場合、電子デバイスと被着体との間の中空部に封止樹脂の一部が入り込む。しかしながら、その入り込み量のバラツキが、パッケージごとに大きいといった問題があった。
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子デバイスと被着体との間の中空部に入り込む樹脂の量がパッケージごとにばらつくことを抑制することが可能な中空型電子デバイス封止用シートを提供することにある。
また、電子デバイスと被着体との間の中空部に入り込む樹脂の量がパッケージごとにばらつくことを抑制することが可能な中空型電子デバイスパッケージの製造方法を提供することにある。
以上のような目的を達成するために、本発明者は、まず、中空部に入り込む樹脂の量がパッケージごとにばらつく理由について鋭意研究を行った。その結果、上述の方法を採用した場合、電子デバイスを封止樹脂に埋め込んだ後、熱硬化時に、まず、封止樹脂の一部が熱により低粘度となる等して中空部に流動して入り込み、その後、熱硬化に伴って樹脂が高粘度となり、樹脂の入り込みが止まることとなっていることを突き止めた。そして、熱硬化時の樹脂の流動量は、パッケージごとに大きく異なり、コントロールし難いことを突き止めた。
本願発明者等は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係る中空型電子デバイス封止用シートは、
50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上0.8以下であり、
50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であり、
150℃での損失正接tanδが0.35以下であり、
150℃での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であることを特徴とする。
前記構成によれば、50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上であるため、中空型電子デバイス封止用シートは、電子デバイスを埋め込む際には粘性的である。従って、埋め込み時に、電子デバイスと被着体との間の中空部に樹脂を入り込ませることができる。
また、50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.8以下であるため、電子デバイスを埋め込む際に、過度に中空部に樹脂が入り込むことを抑制することができる。
また、50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×10以下であるため、電子デバイスを埋め込む際に、電子デバイスと被着体との間の中空部に樹脂を入り込ませることができる。
また、150℃での損失正接tanδが0.35以下であるため、中空型電子デバイス封止用シートは、熱硬化時は弾性的である。従って、熱硬化時の樹脂の流動を抑制することができる。
また、150℃での貯蔵弾性率が1.0×10以下であるため、外圧に対して樹脂が流動しにくくなり、適切な樹脂流動が可能となる。
つまり、前記構成によれば、中空部への樹脂の進入量をコントロールし易い埋め込み時に中空部に樹脂を進入させることができ、且つ、コントロールのし難い熱硬化時の樹脂の移動量を抑制させることができる。その結果、中空部に入り込む樹脂の量がパッケージごとにばらつくことをより抑制することができる。
また、本発明に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法は、
電子デバイスがバンプを介して被着体上に固定された積層体を準備する工程と、
前記中空型電子デバイス封止用シートを準備する工程と、
前記中空型電子デバイス封止用シートを、前記積層体の前記電子デバイス上に配置する工程と、
熱プレスにより、前記電子デバイスを前記中空型電子デバイス封止用シートに埋め込む工程と、
前記埋め込む工程の後、前記中空型電子デバイス封止用シートを熱硬化させて封止体を得る工程とを含むことを特徴とする。
前記構成によれば、前記中空型電子デバイス封止用シートを用いているため、中空部への樹脂の進入量をコントロールし易い埋め込み時に中空部に樹脂を進入させることができ、且つ、コントロールのし難い熱硬化時の樹脂の移動量を抑制させることができる。
本実施形態に係る中空型電子デバイス封止用シートの断面模式図である。 (a)は、進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図であり、(b)は、その平面図である。 進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図である。 進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図である。 進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図である。 図5の部分拡大図である。 本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。 本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。 本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。 本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。 本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
(中空型電子デバイス封止用シート)
図1は、本実施形態に係る中空型電子デバイス封止用シートの断面模式図である。図1に示すように、中空型電子デバイス封止用シート11(以下、「封止用シート11」ともいう)は、代表的に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどのセパレータ11a上に積層された状態で提供される。なお、セパレータ11aには封止用シート11の剥離を容易に行うために離型処理が施されていてもよい。
なお、本実施形態では、中空型電子デバイス封止用シートの一方の面にのみセパレータが積層された場合について説明するが、本発明はこの例に限定されず、中空型電子デバイス封止用シートの両面にセパレータが積層されていてもよい。この場合、使用する直前に一方のセパレータを剥離して、使用することができる。また、本発明において中空型電子デバイス封止用シートは、セパレータに積層されず、中空型電子デバイス封止用シートの単体で提供されてもよい。また、本発明の趣旨に反しない範囲において、中空型電子デバイス封止用シート上に他の層が積層されていてもよい。
封止用シート11は、50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上0.8以下であり、好ましくは、0.4以上0.75以下であり、より好ましくは、0.5以上0.7以下である。50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上であるため、封止用シート11は、電子デバイスを埋め込む際には粘性的である。従って、埋め込み時に、電子デバイスと被着体との間の中空部に樹脂を入り込ませることができる。また、50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.8以下であるため、電子デバイスを埋め込む際に、過度に中空部に樹脂が入り込むことを抑制することができる。具体的な損失正接tanδの測定方法は、実施例記載の方法による。
封止用シート11は、50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であり、好ましくは、8.0×10Pa以下であり、より好ましくは、7.0×10Pa以下である。50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×10以下であるため、電子デバイスを埋め込む際に、電子デバイスと被着体との間の中空部に樹脂を入り込ませることができる。また、封止用シート11の50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率は、適切な中空封止構造を得る観点から、好ましくは7.0×10Pa以上、より好ましくは、1.0×10Pa以上である。具体的な貯蔵弾性率の測定方法は、実施例記載の方法による。
封止用シート11は、150℃での損失正接tanδが0.35以下であり、好ましくは、0.33以下であり、より好ましくは、0.3以下である。150℃での損失正接tanδが0.35以下であるため、中空型電子デバイス封止用シートは、熱硬化時は弾性的である。従って、熱硬化時の樹脂の流動を抑制することができる。
封止用シート11は、150℃での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以下であり、好ましくは、1×10Pa以下でありより好ましくは、8×10Pa以下である。150℃での貯蔵弾性率が1.0×10以下であるため、外圧に対して樹脂が流動しにくくなる。
封止用シート11の50〜90℃の範囲内での損失正接tanδ、50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率、150℃での損失正接tanδ、及び、150℃での貯蔵弾性率のコントロール方法としては、下記の熱可塑性樹脂の種類や含有量、無機充填剤の含有量等を調整する方法や、封止用シート11を形成するためのワニス又は混練物作成時の攪拌条件により調整する方法等が挙げられる。
封止用シート11は、下記ステップA〜ステップGの手順により測定される進入量X1が0μm以上30μm以下であることが好ましく、3μm以上25μm以下であることがより好ましく、5μm以上23μm以下であることがさらに好ましい。また、進入量Y1から進入量X1を引いた値(Y1−X1)が30μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。
下記仕様の4つのダミーチップが樹脂バンプを介してガラス基板(縦6cm、横10cm、厚さ1.3mm)に実装されたダミーチップ実装基板を準備するステップA、
縦2cm、横2cm、厚さ210μmのサイズの中空型電子デバイス封止用シートのサンプルを準備するステップB、
前記サンプルを、前記ダミーチップ実装基板の前記ダミーチップ上に配置するステップC、
下記埋め込み条件下で、前記ダミーチップを前記サンプルに埋め込むステップD、
前記ステップDの後、前記ダミーチップと前記ガラス基板との間の中空部への、前記サンプルを構成する樹脂の進入量X1を測定するステップE、
前記ステップEの後、170℃の熱風乾燥機中に2時間放置し、前記サンプルを熱硬化させて封止体サンプルを得るステップF、及び、
前記封止体サンプルにおける前記中空部への前記樹脂の進入量Y1を測定するステップG。
<ダミーチップの仕様>
チップサイズが縦3mm、横3mm、厚さ200μmであり、高さ50μmの樹脂バンプが形成されている。隣り合うチップとの距離W:0.5mm
<埋め込み条件>
プレス方法:平板プレス
温度:90℃
加圧力:1.2MPa
プレス時の真空度:10torr
プレス時間:1分
以下、進入量X1、及び、進入量Y1から進入量X1を引いた値を求める方法について説明する。
図2(a)は、進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図であり、(b)は、その平面図である。図3〜図5は、進入量X1、及び、進入量Y1を測定する手順を説明するための断面模式図である。図6は、図5の部分拡大図である。
(ステップA)
ステップAでは、図2(a)及び図2(b)に示すように、4つのダミーチップ113が樹脂バンプ113aを介してガラス基板112(縦6cm、横10cm、厚さ1.3mm)に実装されたダミーチップ実装基板115を準備する。ダミーチップ113の仕様は下記の通りである。ダミーチップ実装基板115は、より具体的には、実施例記載の方法により準備する。
<ダミーチップ113の仕様>
チップサイズが縦3mm、横3mm、厚さ200μmであり、高さ50μmの樹脂バンプ113aが形成されている。隣り合うチップとの距離W:0.5mm
(ステップB)
ステップBでは、図3に示すように、縦2cm、横2cm、厚さ210μmのサイズのサンプル111を準備する。サンプル111は、封止用シート11と同一の材料を用いて、縦2cm、横2cm、厚さ210μmのサイズにしたものである。本実施形態では、サンプル111を、セパレータ111a上に積層した場合について説明する。サンプル111は、例えば、まず、縦10cm以上、横10cm以上、厚さ220μmの封止用シート11を作成し、その後、縦2cm、横2cm、厚さ210μmのサイズに切り出すことにより作成することができる。なお、封止用シート11自体が縦2cm、横2cm、厚さ210μmのサイズである必要はない。
(ステップC)
ステップCでは、図4に示すように、サンプル111を、ダミーチップ実装基板115のダミーチップ113上に配置する。例えば、下側加熱板122上に、ダミーチップ実装基板115を、ダミーチップ113が固定された面を上にして配置するとともに、ダミーチップ113面上にサンプル111を配置する。このステップにおいては、下側加熱板122上にまずダミーチップ実装基板115を配置し、その後、ダミーチップ実装基板115上にサンプル111を配置してもよく、ダミーチップ実装基板115上にサンプル111を先に積層し、その後、ダミーチップ実装基板115とサンプル111とが積層された積層物を下側加熱板122上に配置してもよい。
(ステップD)
ステップCの後、ステップDでは、図5に示すように、下記埋め込み条件下で、ダミーチップ113をサンプル111に埋め込む(封止する)。具体的には、下記埋め込み条件下で、平板プレスが備える下側加熱板122と上側加熱板124とにより熱プレスして、ダミーチップ113をサンプル111に埋め込む。その後、大気圧、常温(25℃)に放置する。放置時間は、24時間以内とする。
<埋め込み条件>
プレス方法:平板プレス
温度:90℃
加圧力:1.2MPa
プレス時の真空度:10torr
プレス時間:1分
(ステップE)
ステップDの後、ステップEでは、ダミーチップ113とガラス基板112との間の中空部114への、サンプル111を構成する樹脂の進入量X1を測定する(図6参照)。進入量X1は、ダミーチップ113の端部から中空部114へ進入した樹脂の最大到達距離とする。
(ステップF)
前記ステップEの後、ダミーチップ113がサンプル111に埋め込まれた構造物を、170℃の熱風乾燥機中に2時間放置し、サンプル111を熱硬化させて封止体サンプルを得る。
(ステップG)
前記ステップFの後、前記封止体サンプルにおける中空部114への前記樹脂の進入量Y1を測定する。進入量Y1は、ダミーチップ113の端部から中空部114へ進入した樹脂の最大到達距離とする。
その後、進入量Y1から進入量X1を引いた値を求める。
以上により、進入量X1、及び、進入量Y1から進入量X1を引いた値を求める方法について説明した。
封止用シート11は、上述の通り、ステップA〜ステップGの手順により測定される進入量X1が0μm以上30μm以下であることが好ましい。また、進入量Y1から前記進入量X1を引いた値が30μm以下であることが好ましい。
前記進入量X1が0μm以上30μm以下であると、実際の中空型電子デバイスパッケージの製造において、電子デバイスを封止用シート11に埋め込んだ際に、電子デバイスと被着体との間の中空部へ適度に樹脂を進入させることができる。
また、前記進入量Y1から前記進入量X1を引いた値が30μm以下であると、実際の中空型電子デバイスパッケージの製造において、封止用シート11を熱硬化させる際の、中空部における樹脂の流動を抑制できる。
なお、進入量X1、及び、進入量Y1から前記進入量X1を引いた値を用いて封止用シート11の物性を評価しているのは、実際の中空型電子デバイスパッケージの製造を想定した条件で評価するためである。ただし、これらの評価における条件は、当然、実際の中空型電子デバイスパッケージの製造における条件と異なることがある。
また、前記進入量Y1は、90μm以下であることが好ましく、60μm以下であることがより好ましい。中空型電子デバイスパッケージにおいて、バンプや電子デバイスに形成される能動面は、電子デバイスの端部から中空部方向に90μm以上内側に設けられることが多い。従って、前記進入量Y1を60μm以下とすれば、中空型電子デバイスパッケージとして確実に機能させることが可能となる。
封止用シート11は、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂を含むことが好ましい。これにより、良好な熱硬化性が得られる。
エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
エポキシ樹脂の硬化後の靭性及びエポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量150〜250、軟化点もしくは融点が50〜130℃の常温で固形のものが好ましく、なかでも、成型性および信頼性の観点から、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などがより好ましい。
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が70〜250、軟化点が50〜110℃のものを用いることが好ましく、なかでも硬化反応性が高く安価であるという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が0.7〜1.5当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは0.9〜1.2当量である。
封止用シート11中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量の下限は、2重量%以上が好ましく3重量%以上がより好ましい。5.0重量%以上であると、電子デバイス、基板などに対する接着力が良好に得られる。一方、上記合計含有量の上限は、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。25重量%以下であると、封止用シートの吸湿性を低減させることができる。
封止用シート11は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。これにより、得られる封止用シートの耐熱性、可撓性、強度を向上させることができる。
熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBTなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、可とう性が得やすく、エポキシ樹脂との分散性が良好であるという観点から、アクリル樹脂が好ましい。
前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数30以下、特に炭素数4〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの1種又は2種以上を成分とする重合体(アクリル共重合体)等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。
前記アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以下が好ましく、−70〜20℃がより好ましく、−50〜0℃がさらに好ましい。50℃以下とすることにより、シートに可とう性を持たせることができる。
前記アクリル樹脂のなかでも、重量平均分子量が5万以上のものが好ましく、10万〜200万のものがより好ましく、30万〜160万のものがさらに好ましい。上記数値範囲内であると、封止用シート11の粘度と可とう性をより高くすることができる。なお、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。
また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル若しくは(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート若しくは(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂と反応して、封止用シート11の粘度を高くできる観点から、カルボキシル基含有モノマー、グリシジル基(エポキシ基)含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマーうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。
封止用シート11中の熱可塑性樹脂の含有量は5重量%以上が好ましく、7重量%以上がより好ましい。上記含有量が8重量%以上であると、封止用シートの柔軟性、可撓性が得られる。また、上記含有量が5重量%以上であると、樹脂が粘性的になりより樹脂流動のコントロールが容易となる。
封止用シート11中の熱可塑性樹脂の含有量は、20重量%以下が好ましく、18重量%以下がより好ましい。また、上記含有量が18重量%以下であると、電子デバイスや基板に対する封止用シートの接着性が良好である。
封止用シート11中の有機成分の含有量(エポキシ樹脂とフェノール樹脂と熱可塑性樹脂との合計含有量)は、20重量%以上が好ましく、25重量%以上がより好ましい。上記含有量が20重量%以上であると、樹脂がより粘性的になり樹脂流動のコントロールが容易となる。また、封止用シート11中の有機成分の含有量は、60重量%以下55重量%以下が好ましく、50重量%以下がより好ましい。上記含有量が45重量%以下であると、硬化後の封止強度が確保可能となる。
封止用シート11は、無機充填剤を含有することが好ましい。
前記無機充填剤は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種充填剤を用いることができ、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカなど)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素の粉末が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。なかでも、線膨張係数を良好に低減できるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。
シリカとしては、シリカ粉末が好ましく、溶融シリカ粉末がより好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末が好ましい。
封止用シート11は、無機充填剤を40〜60体積%の範囲内で含有することが好ましい。上記含有量は、42体積%以上がより好ましく、44体積%以上がさらに好ましい。無機充填剤を40〜60体積%の範囲内で含有すると、樹脂流動コントロールが容易となる。
前記無機充填剤がシリカである場合、前記無機充填剤の含有量は、「重量%」を単位としても説明できる。封止用シート11中のシリカの含有量は、50〜75重量%であることが好ましく、60〜70重量%であることがより好ましい。
無機充填剤の平均粒径は20μm以下の範囲のものを用いることが好ましく、0.1〜15μmの範囲のものを用いることがより好ましく、0.5〜10μmの範囲のものを用いることが特に好ましい。
また、前記無機充填剤としては、平均粒子径の異なる2種以上の無機充填剤を用いてもよい。平均粒径の異なる2種以上の無機充填剤を用いる場合、前記の「無機充填剤の平均粒径は20μm以下」とは、無機充填剤全体の平均粒径が20μm以下のことをいう。
前記無機充填剤の形状は特に限定されず、球状(楕円体状を含む。)、多面体状、多角柱状、扁平形状、不定形状等の任意の形状であってもよいが、中空構造付近での高充填状態の達成や適度な流動性の観点から、球状が好ましい。
封止用シート11に含有される前記無機充填剤は、レーザー回折散乱法により測定した粒度分布において、2つのピークを有していることが好ましい。このような無機充填剤は、例えば、平均粒径の異なる2種類の無機充填剤を混合することにより得ることができる。粒度分布において2つのピークを有する無機充填剤を用いると、無機充填剤を高密度で充填することができる。その結果、無機充填剤の含有量をより多くすることが可能となる。
前記2つのピークは、特に限定されないが、粒径の大きい側のピークが、3〜30μmの範囲内にあり、粒径の小さい側のピークが0.1〜1μmの範囲内にあることが好ましい。前記2つのピークが前記数値範囲内にあると、無機充填剤の含有量をさらに多くすることが可能となる。
上記粒度分布は、具体的には、以下の方法により得られる。
(a)封止用シート11をるつぼに入れ、大気雰囲気下、700℃で2時間強熱して灰化させる。
(b)得られた灰分を純水中に分散させて10分間超音波処理し、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(ベックマンコールター社製、「LS 13 320」;湿式法)を用いて粒度分布(体積基準)を求める。
なお、封止用シート11の組成として無機充填剤以外は有機成分であり、上記の強熱処理により実質的に全ての有機成分が焼失することから、得られる灰分を無機充填剤とみなして測定を行う。なお、平均粒径の算出も粒度分布と同時に行うことができる。
封止用シート11は、無機充填剤がシランカップリング剤で予め表面処理されていることが好ましい。
前記シランカップリング剤としては、メタクリロキシ基、又は、アクリロキシ基を有しており、無機充填剤の表面処理をすることが可能なものであれば特に限定されない。前記シランカップリング剤の具体例としては、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、メタクリロキシオクチルトリエトキシシランを挙げることができる。なかでも、反応性とコストの観点から、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
無機充填剤の表面をシランカップリング剤で処理する場合、アウトガス(例えば、メタノール)が発生する。そこで、封止用シート11を作成する前段階で、予め無機充填剤をシランカップリング剤で表面処理しておけば、この段階である程度のアウトガスを排除することができる。その結果、封止用シート11の作成時にシート内に閉じ込められるアウトガスの量を抑制することができ、ボイドの発生が低減できる。
封止用シート11が、シランカップリング剤としてのメタクリロキシ基、又は、アクリロキシ基を有する化合物で予め表面処理された無機充填剤を含有する場合、前記無機充填剤は、無機充填剤100重量部に対して0.5〜2重量部のシランカップリング剤により予め表面処理されていることが好ましい。
シランカップリング剤により無機充填剤の表面処理をすれば、封止用シート11の粘度が大きくなりすぎるのを抑制することができるが、シランカップリング剤の量が多いとアウトガス発生量も増加する。そのため、無機充填剤を予め表面処理したとしても、封止用シート11の作成時に発生するアウトガスにより、封止用シート11の性能が低下することとなる。一方、シランカップリング剤の量が少ないと粘度が大きくなりすぎる場合がある。そこで、無機充填剤100重量部に対して0.5〜2重量部のシランカップリング剤により無機充填剤を予め表面処理すれば、好適に粘度を低下させることができるとともに、アウトガスによる性能低下を抑制することができる。
封止用シート11が、シランカップリング剤としてのメタクリロキシ基、又は、アクリロキシ基を有する化合物で予め予め表面処理された無機充填剤を含有する場合であり、且つ、前記無機充填剤として、平均粒径の異なる2種類の無機充填剤を混合したものを用いる場合、少なくとも、平均粒径の小さい方の無機充填剤を予めシランカップリング剤で表面処理しておくことが好ましい。平均粒径の小さい方の無機充填剤の方が、比表面積は大きいため、粘度の上昇をより抑制することが可能となる。
また、前記無機充填剤として、平均粒径の異なる2種類の無機充填剤を混合したものを用いる場合、平均粒径の小さい方の無機充填剤と大きい方の無機充填剤との両方を予めシランカップリング剤で表面処理しておくことがより好ましい。この場合、粘度の上昇をさらに抑制することが可能となる。
封止用シート11は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されないが、反応開始温度を130℃以下とすることができるものが好ましい。このような硬化促進剤としては、例えば、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン等を挙げることができる。反応開始温度を130℃以下とすることができる硬化促進剤を用いれば、130℃以下で熱硬化が開始するため、電子デバイスを埋め込んだ後から熱硬化が終了するまでの間に、電子デバイスと被着体との間の中空部における樹脂の進入量(移動量)をさらに少なくすることができる。なかでも、反応温度と保存性の観点から、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。
なお、本明細書において反応開始温度とは、DSC測定において発熱が開始する温度をいう(反応開始からピークまでの変曲点における接線と、ベースラインとの交点の温度ではない)。
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計100重量部に対して0.1〜5重量部が好ましい。
封止用シート11は、必要に応じ、難燃剤成分を含んでもよい。これにより、部品ショートや発熱などにより発火した際の、燃焼拡大を低減できる。難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物;ホスファゼン系難燃剤などを用いることができる。
封止用シート11は、顔料を含むことが好ましい。顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。
封止用シート11中の顔料の含有量は、0.1〜2重量%が好ましい。0.1重量%以上であると、良好なマーキング性が得られる。2重量%以下であると、硬化後の封止用シートの強度を確保することができる。
なお、樹脂組成物には、上記の各成分以外に必要に応じて、他の添加剤を適宜配合できる。
封止用シート11の厚さは特に限定されないが、例えば、100〜2000μmである。上記範囲内であると、良好に電子デバイスを封止することができる。
封止用シート11は、単層構造であってもよいし、2以上の封止用シートを積層した多層構造であってもよい。
[中空型電子デバイス封止用シートの製造方法]
封止用シート11は、適当な溶剤に封止用シート11を形成するための樹脂等を溶解、分散させてワニスを調整し、このワニスをセパレータ11a上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させて形成することができる。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度70〜160℃、乾燥時間1〜30分間の範囲内で行われる。
また、他の方法として、支持体上に前記ワニスを塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて封止用シート11を形成してもよい。その後、セパレータ11a上に封止用シート11を支持体と共に貼り合わせる。封止用シート11が、特に、熱可塑性樹脂(アクリル樹脂)、エポキシ樹脂、フェノール樹脂を含む場合、これらすべてを溶剤に溶解させた上で、塗布、乾燥させる。溶剤としては、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン等を挙げることができる。
また、封止用シート11は、混練押出により製造してもよい。混練押出により製造する方法としては、例えば、封止用シート11を形成するための各成分をミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機で溶融混練することにより混練物を調製し、得られた混練物を可塑加工してシート状に形成する方法などが挙げられる。
具体的には、溶融混練後の混練物を冷却することなく高温状態のままで、押出成形することで、封止用シートを形成することができる。このような押出方法としては、特に制限されず、Tダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。押出温度としては、上述の各成分の軟化点以上が好ましく、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば40〜150℃、好ましくは50〜140℃、さらに好ましくは70〜120℃である。以上により、封止用シート11を形成することができる。
[中空型電子デバイスパッケージの製造方法]
本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法は、
電子デバイスがバンプを介して被着体上に固定された積層体を準備する工程と、
中空型電子デバイス封止用シートを準備する工程と、
前記中空型電子デバイス封止用シートを、前記積層体の前記電子デバイス上に配置する工程と、
熱プレスにより、前記電子デバイスを前記中空型電子デバイス封止用シートに埋め込む工程と、
前記埋め込む工程の後、前記中空型電子デバイス封止用シートを熱硬化させて封止体を得る工程と
を少なくとも含む。
前記被着体としては特に限定されず、例えば、プリント配線基板、セラミック基板、シリコン基板、金属基板等が挙げられる。本実施形態では、プリント配線基板12上に搭載されたSAWチップ13を封止用シート11により中空封止して中空パッケージを作製する。なお、SAWチップ13とは、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタを有するチップである。すなわち、本実施形態では、本発明の電子デバイスが、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタを有するチップである場合について説明する。
図7〜図11は、本実施形態に係る中空型電子デバイスパッケージの製造方法を説明するための断面模式図である。
(積層体を準備する工程)
本実施形態に係る中空パッケージの製造方法では、まず、複数のSAWチップ13(SAWフィルタ13)がプリント配線基板12上に搭載された積層体15を準備する(図7参照)。SAWチップ13は、所定の櫛形電極が形成された圧電結晶を公知の方法でダイシングして個片化することにより形成できる。SAWチップ13のプリント配線基板12への搭載には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。SAWチップ13とプリント配線基板12とはバンプ13aを介して電気的に接続されている。また、SAWチップ13とプリント配線基板12との間は、SAWフィルタ表面での表面弾性波の伝播を阻害しないように中空部14を維持するようになっている。SAWチップ13とプリント配線基板12との間の距離(中空部の幅)は適宜設定でき、一般的には10〜100μm程度である。
(中空型電子デバイス封止用シートを準備する工程)
また、本実施形態に係る中空パッケージの製造方法では、封止用シート11(図1参照)を準備する。
(中空型電子デバイス封止用シートを配置する工程)
次に、図8に示すように、下側加熱板22上に、積層体15を、SAWチップ13が固定された面を上にして配置するとともに、SAWチップ13面上に封止用シート11を配置する。この工程においては、下側加熱板22上にまず積層体15を配置し、その後、積層体15上に封止用シート11を配置してもよく、積層体15上に封止用シート11を先に積層し、その後、積層体15と封止用シート11とが積層された積層物を下側加熱板22上に配置してもよい。
(電子デバイスを中空型電子デバイス封止用シートに埋め込む工程)
次に、図9に示すように、下側加熱板22と上側加熱板24とにより熱プレスして、SAWチップ13を封止用シート11に埋め込む。下側加熱板22、及び、上側加熱板24は、平板プレスが備えるものであってよい。封止用シート11は、SAWチップ13及びそれに付随する要素を外部環境から保護するための封止樹脂として機能することとなる。
この埋め込む工程は、封止用シート11を構成する樹脂の、SAWフィルタ13とプリント配線基板12との間の中空部14への進入量X2が0μm以上40μm以下となるように行うことが好ましい。前記進入量X2は、好ましくは0μm以上30μm以下である。前記進入量X2を0μm以上40μm以下とする方法としては、封止用シート11の粘度を調整したり、熱プレス条件を調整することにより達成することができる。より具体的には、例えば、圧力、及び、温度を高めに設定する方法が挙げられる。
具体的に、SAWチップ13を封止用シート11に埋め込む際の熱プレス条件としては、封止用シート11の粘度等に応じて異なるが、温度が、好ましくは40〜150℃、より好ましくは60〜120℃であり、圧力が、例えば、0.1〜10MPa、好ましくは0.2〜5MPaであり、時間が、例えば0.3〜10分間、好ましくは0.5〜5分間である。熱プレス方法としては、平行平板プレスやロールプレスが挙げられる。なかでも、平行平板プレスが好ましい。熱プレス条件を上記数値範囲内とすることにより、進入量X2を上記数値範囲内とし易くなる。
また、封止用シート11のSAWチップ13及びプリント配線基板12への密着性および追従性の向上を考慮すると、減圧条件下においてプレスすることが好ましい。
前記減圧条件としては、圧力が、例えば、0〜20Torr、好ましくは、5〜10Torrであり、減圧保持時間(減圧開始からプレス開始までの時間)が、例えば、5〜600秒であり、好ましくは、10〜300秒である。
(セパレータ剥離工程)
次に、本実施形態のように、片面にセパレータが付いた状態のままで封止用シート11を使用している場合には、セパレータ11aを剥離する(図10参照)。
(熱硬化させて封止体を得る工程)
次に、封止用シート11を熱硬化させて封止体25を得る。
この封止体を得る工程は、封止体25を得る工程の後の状態における、中空部14への前記樹脂の進入量をY2としたとき、前記進入量Y2から前記進入量X2を引いた値が30μm以下となるように行うことが好ましい。前記進入量Y2から前記進入量X2を引いた値は、好ましくは25μm以下である。前記進入量Y2から前記進入量X2を引いた値を30μm以下とする方法としては、封止用シート11の硬化前の粘度を調整したり、加熱時の硬化速度が早くなるように封止用シート11の構成材料を調整することにより達成することができる。具体的には、例えば、上記硬化促進剤を選択することにより達成することができる。
具体的に、熱硬化処理の条件として、封止用シート11の粘度や構成材料等に応じて異なるが、加熱温度が好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。加熱時間が、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは180分以下、より好ましくは120分以下である。また、必要に応じて加圧してもよく、好ましくは0.1MPa以上、より好ましくは0.5MPa以上である。一方、上限は好ましくは10MPa以下、より好ましくは5MPa以下である。
熱硬化処理の条件を上記数値範囲内とすることにより、埋め込む工程後から熱硬化工程後までの間の樹脂の流動距離、すなわち、進入量Y2から前記進入量X2を引いた値を30μm以下とし易い。
電子デバイスとしてのSAWフィルタ13を1つのみ封止した場合は、封止体25を1つの中空型電子デバイスパッケージとすることができる。また、複数のSAWフィルタ13を一括して封止した場合は、SAWフィルタごとに分割することにより、それぞれ1つの中空型電子デバイスパッケージとすることができる。すなわち、本実施形態のように、複数のSAWフィルタ13を一括して封止した場合、さらに、下記の構成を行ってもよい。
(ダイシング工程)
熱硬化工程の後、封止体25のダイシングを行ってもよい(図6参照)。これにより、SAWチップ13単位での中空パッケージ18(中空型電子デバイスパッケージ)を得ることができる。
(基板実装工程)
必要に応じて、中空パッケージ18に対してバンプを形成し、これを別途の基板(図示せず)に実装する基板実装工程を行うことができる。中空パッケージ18の基板への実装には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。
上述した実施形態では、本発明の中空型電子デバイスが、可動部を有する半導体チップであるSAWチップ13である場合について説明した。しかしながら、本発明の中空型電子デバイスは、被着体と電子デバイスとの間に中空部を有するものであれば、この例に限定されない。例えば、可動部として圧力センサ、振動センサなどのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を有する半導体チップであってもよい。
また、上述の本実施形態では、中空型電子デバイス封止用シートを用いて、電子デバイスを平行平板プレスで埋め込む場合について説明したが、本発明は、この例に限定されず、真空状態の真空チェンバー内において、離型フィルムで、電子デバイスと中空型電子デバイス封止用シートとの積層物を密閉した後、チャンバー内に大気圧以上のガスを導入して、電子デバイスを中空型電子デバイス封止用シートの熱硬化性封止用シートに埋め込むこととしてもよい。具体的には、特開2013−52424号公報に記載されている方法により、電子デバイスを中空型電子デバイス封止用シートの熱硬化性封止用シートに埋め込むことしてもよい。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
実施例で使用した封止用シートの成分について説明する。
エポキシ樹脂:新日鐵化学(株)製のYSLV−80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキン当量200g/eq.、軟化点80℃)
フェノール樹脂:群栄化学製のLVR8210DL(ノボラック型フェノール樹脂、水酸基当量104g/eq.、軟化点60℃)
硬化促進剤:四国化成工業社製の2P4MHZ−PW(2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−5−メチルイミダゾール)
熱可塑性樹脂:根上工業社製のHME−2006M(カルボキシル基含有のアクリル酸エステル共重合体、重量平均分子量:約60万、ガラス転移温度(Tg):−35℃)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
無機充填剤A:アドマテックス製のSMCC5(平均粒径5μm、表面処理ナシ)
無機充填剤B:電気化学工業社製のFB−5SDC(球状シリカ、平均粒子径5μm)
無機充填剤C:アドマテックス社製のSC220G−SMJ(平均粒径0.5mm)を3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製の製品名:KBM−503)で表面処理したもの。無機充填剤Bの100重量部に対して1重量部のシランカップリング剤で表面処理。
[実施例、及び、比較例に係る電子デバイス封止用シートの作成]
表1に記載の封止用シートの配合比に従い、各成分を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶解、分散させ、濃度85重量%のワニスを得た。このワニスを、シリコーン離型処理したセパレータ上に塗布した後、110℃で5分間乾燥させた。これにより、厚さ52.5μmのシートを得た。このシートを4層積層させて厚さ210μmの中空封止用封止用シートを作製した。
(封止用シートの損失正接tanδ、及び、貯蔵弾性率の測定)
実施例及び比較例で作製した封止用シートの損失正接tanδ、及び、貯蔵弾性率を、レオメーター(HAAKE社製、MARS III)を用いて、パラレルプレート法により測定した。より詳細には、ギャップ0.8mm、パラレルプレート直径8mm、周波数1Hz、歪み0.05%、温度50℃から160℃まで昇温速度10℃/分の条件にて測定を3回測定行い、その際の50℃、90℃、120℃、150℃での値の平均を測定値とした。結果を表1に示す。
(パッケージ中空部への樹脂進入性評価)
<ステップA>
まず、下記仕様の4つのダミーチップが樹脂バンプを介してガラス基板(縦6cm、横10cm、厚さ1.3mm)に実装されたダミーチップ実装基板を準備した。ガラス基板とダミーチップの間のギャップ幅は、50μmであった。
<ダミーチップの仕様>
チップサイズが縦3mm、横3mm、厚さ200μmであり、高さ50μm、直径10μmの樹脂バンプ(樹脂の材質:アクリル樹脂)が形成されている。1チップのバンプ数は、60バンプ。バンプの配置位置は、25μmピッチである。ダミーチップの材質は、シリコンウエハである。また、隣り合うチップとの距離Wは、0.5mmである。
具体的には、上記ダミーチップを、下記ボンディング条件で、上記ガラス基板に実装することにより、ダミーチップ実装基板を準備した。
<ボンディング条件>
装置:パナソニック電工(株)製
ボンディング条件:200℃、3N、1秒、超音波出力2W
<ステップB>
上記実施例、比較例にて作成した厚さ210μmの封止用シートを縦2cm、横2cmに切り出してサンプルとした。
<ステップC>
前記サンプルを、前記ダミーチップ実装基板の前記ダミーチップ上に配置した。
<ステップD>
下記埋め込み条件下で、前記ダミーチップを前記サンプルに埋め込んだ。
<埋め込み条件>
プレス方法:平板プレス
温度:90℃
加圧力:1.2MPa
プレス時の真空度:10torr
プレス時間:1分
<ステップE>
大気圧に開放した後、前記ダミーチップと前記ガラス基板との間の中空部への、前記サンプルを構成する樹脂の進入量X1を測定した。具体的には、KEYENCE社製、商品名「デジタルマイクロスコープ」(200倍)により、ダミーチップとセラミック基板との間の中空部への樹脂の進入量X1を測定した。樹脂進入量X1は、SAWチップの端部から中空部へ進入した樹脂の最大到達距離を測定し、これを樹脂進入量X1とした。なお、進入がなく、中空部がSAWチップよりも外側に広がっている場合は、樹脂進入量をマイナスで表した(本実施例、比較例では、マイナスとなるものはなかった)。
<ステップF>
前記ステップEの後、170℃の熱風乾燥機中に2時間放置した。これにより、前記サンプルを熱硬化させて封止体サンプルを得た。
<ステップG>
その後、封止体サンプルにおける中空部への樹脂の進入量Y1を測定した。測定方法は、進入量X1と同様である。
その後、進入量Y1から進入量X1を引いた値を求めた。結果を表1に示す。進入量Y1から進入量X1を引いた値が25μm以下であった場合を「○」、25μmよりも大きい場合を「×」として評価した。結果を表1に示す。
Figure 2017092103
11 中空型電子デバイス封止用シート(封止用シート)
13 SAWフィルタ(電子デバイス)
14 中空部
15 積層体
18 中空型電子デバイスパッケージ
25 封止体
112 ガラス基板
113 ダミーチップ
113a 樹脂バンプ
114 中空部
115 ダミーチップ実装基板

Claims (2)

  1. 50〜90℃の範囲内での損失正接tanδが0.3以上0.8以下であり、
    50〜90℃の範囲内での貯蔵弾性率が1.0×10以下であり、
    150℃での損失正接tanδが0.35以下であり、
    150℃での貯蔵弾性率が1.0×10以下であることを特徴とする中空型電子デバイス封止用シート。
  2. 電子デバイスがバンプを介して被着体上に固定された積層体を準備する工程と、
    請求項1に記載の中空型電子デバイス封止用シートを準備する工程と、
    前記中空型電子デバイス封止用シートを、前記積層体の前記電子デバイス上に配置する工程と、
    熱プレスにより、前記電子デバイスを前記中空型電子デバイス封止用シートに埋め込む工程と、
    前記埋め込む工程の後、前記中空型電子デバイス封止用シートを熱硬化させて封止体を得る工程と
    を含むことを特徴とする中空型電子デバイスパッケージの製造方法。
JP2015216549A 2015-11-04 2015-11-04 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法 Active JP6282626B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015216549A JP6282626B2 (ja) 2015-11-04 2015-11-04 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
SG10201609120WA SG10201609120WA (en) 2015-11-04 2016-11-01 Sheet for sealing hollow electronic device and method for producing hollow electronic device package
CN201610974096.0A CN107039360B (zh) 2015-11-04 2016-11-04 中空型电子器件密封用片、以及中空型电子器件封装体的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015216549A JP6282626B2 (ja) 2015-11-04 2015-11-04 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017092103A true JP2017092103A (ja) 2017-05-25
JP6282626B2 JP6282626B2 (ja) 2018-02-21

Family

ID=58771788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015216549A Active JP6282626B2 (ja) 2015-11-04 2015-11-04 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6282626B2 (ja)
CN (1) CN107039360B (ja)
SG (1) SG10201609120WA (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019065976A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられる積層シート
WO2019065977A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
WO2019088128A1 (ja) * 2017-10-31 2019-05-09 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
WO2019098078A1 (ja) * 2017-11-17 2019-05-23 リンテック株式会社 樹脂シート
WO2019117258A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
JP2019160869A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 日東電工株式会社 封止用シート

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004231757A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Ube Ind Ltd 絶縁膜用組成物、絶縁膜、及び、絶縁膜の形成方法
JP2006019714A (ja) * 2004-06-02 2006-01-19 Nagase Chemtex Corp 電子部品の製造方法
JP2011219726A (ja) * 2009-11-30 2011-11-04 Panasonic Electric Works Co Ltd 封止用エポキシ樹脂組成物シート及びこれを用いて封止した中空型デバイス
JP2013145839A (ja) * 2012-01-16 2013-07-25 Nitto Denko Corp 中空封止用樹脂シートおよびその製法、並びに中空型電子部品装置の製法および中空型電子部品装置
JP2015128148A (ja) * 2013-11-28 2015-07-09 日東電工株式会社 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4474113B2 (ja) * 2003-04-07 2010-06-02 日立化成工業株式会社 封止用固形エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置
JP4772305B2 (ja) * 2004-09-03 2011-09-14 京セラケミカル株式会社 圧縮成形用シート状樹脂組成物と樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
EP2192167A4 (en) * 2007-09-19 2013-07-03 Toray Industries ADHESIVE COMPOSITION FOR ELECTRONIC COMPONENTS AND ADHESIVE SHEET FOR ELECTRONIC COMPONENTS USING THE SAME
US9085685B2 (en) * 2011-11-28 2015-07-21 Nitto Denko Corporation Under-fill material and method for producing semiconductor device
JP2013191592A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Idemitsu Unitech Co Ltd 電気・電子部品の封止方法
JP5961055B2 (ja) * 2012-07-05 2016-08-02 日東電工株式会社 封止樹脂シート、電子部品パッケージの製造方法及び電子部品パッケージ
JP2015106573A (ja) * 2013-11-28 2015-06-08 日東電工株式会社 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004231757A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Ube Ind Ltd 絶縁膜用組成物、絶縁膜、及び、絶縁膜の形成方法
JP2006019714A (ja) * 2004-06-02 2006-01-19 Nagase Chemtex Corp 電子部品の製造方法
JP2011219726A (ja) * 2009-11-30 2011-11-04 Panasonic Electric Works Co Ltd 封止用エポキシ樹脂組成物シート及びこれを用いて封止した中空型デバイス
JP2013145839A (ja) * 2012-01-16 2013-07-25 Nitto Denko Corp 中空封止用樹脂シートおよびその製法、並びに中空型電子部品装置の製法および中空型電子部品装置
JP2015128148A (ja) * 2013-11-28 2015-07-09 日東電工株式会社 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7118985B2 (ja) 2017-09-29 2022-08-16 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられる積層シート
JPWO2019065976A1 (ja) * 2017-09-29 2020-11-26 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられる積層シート
JPWO2019065977A1 (ja) * 2017-09-29 2020-11-26 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
US11848659B2 (en) 2017-09-29 2023-12-19 Nagase Chemtex Corporation Manufacturing method of mounting structure, and sheet therefor
US11799442B2 (en) 2017-09-29 2023-10-24 Nagase Chemtex Corporation Manufacturing method of mounting structure, and laminate sheet therefor
KR102513134B1 (ko) * 2017-09-29 2023-03-24 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 실장 구조체의 제조 방법 및 이것에 이용되는 시트
WO2019065977A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
EP3690932A4 (en) * 2017-09-29 2021-02-17 Nagase ChemteX Corporation METHOD FOR PRODUCING AN ASSEMBLY STRUCTURE AND FILM USED FOR IT
WO2019065976A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられる積層シート
KR20200064066A (ko) * 2017-09-29 2020-06-05 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 실장 구조체의 제조 방법 및 이것에 이용되는 시트
JP7224296B2 (ja) 2017-10-31 2023-02-17 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
KR20200081366A (ko) * 2017-10-31 2020-07-07 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 실장 구조체의 제조 방법 및 이것에 이용되는 시트
WO2019088128A1 (ja) * 2017-10-31 2019-05-09 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
JPWO2019088128A1 (ja) * 2017-10-31 2020-12-03 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
KR102532359B1 (ko) * 2017-10-31 2023-05-15 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 실장 구조체의 제조 방법 및 이것에 이용되는 시트
US11410898B2 (en) 2017-10-31 2022-08-09 Nagase Chemtex Corporation Manufacturing method of mounting structure, and sheet therefor
WO2019098078A1 (ja) * 2017-11-17 2019-05-23 リンテック株式会社 樹脂シート
US11315804B2 (en) 2017-12-04 2022-04-26 Nagase Chemtex Corporation Manufacturing method of mounting structure
JPWO2019117259A1 (ja) * 2017-12-14 2020-07-27 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法
WO2019117259A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法
US11710645B2 (en) 2017-12-14 2023-07-25 Nagase Chemtex Corporation Manufacturing method of mounting structure, and sheet therefor
JPWO2019117258A1 (ja) * 2017-12-14 2020-07-30 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
WO2019117258A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 ナガセケムテックス株式会社 実装構造体の製造方法およびこれに用いられるシート
JP2019160869A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 日東電工株式会社 封止用シート
JP7038575B2 (ja) 2018-03-08 2022-03-18 日東電工株式会社 封止用シート

Also Published As

Publication number Publication date
JP6282626B2 (ja) 2018-02-21
CN107039360A (zh) 2017-08-11
CN107039360B (zh) 2021-07-06
SG10201609120WA (en) 2017-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6422370B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP6282626B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP6393092B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用樹脂シート及び中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP6431340B2 (ja) 封止用熱硬化性樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP6497998B2 (ja) 封止用シートおよびパッケージの製造方法
JP6228734B2 (ja) 電子部品封止用樹脂シート、樹脂封止型半導体装置、及び、樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP6883937B2 (ja) 封止用シートおよび中空パッケージの製造方法
JP6646360B2 (ja) 封止用樹脂シート、及び、電子デバイス装置
WO2015079870A1 (ja) 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法
JP6379051B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート
JP6283624B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート、中空型電子デバイスパッケージの製造方法、及び、中空型電子デバイスパッケージ
JP6533399B2 (ja) 封止用シートおよびパッケージの製造方法
JP6933463B2 (ja) 樹脂シート
JP2015106573A (ja) 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法
CN105590905B (zh) 电子器件密封用片和电子器件封装件的制造方法
CN107039361B (zh) 电子器件密封用片和电子器件封装件的制造方法
JP2018104649A (ja) 樹脂シート
JP2015128148A (ja) 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法
WO2015079871A1 (ja) 中空封止用樹脂シート、及び、中空パッケージの製造方法
JP6795673B2 (ja) 電子デバイス封止用シート、及び、電子デバイスパッケージの製造方法
JP7257731B2 (ja) 樹脂シート
JP2014056985A (ja) 封止体の製造方法、封止体製造用枠状スペーサ、封止体及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171226

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20171226

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20171227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180111

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6282626

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250